Sürtünme kuvveti iyi mi meydana gelir, özellikleri nedir? Sürtünme genel koşulları, türleri, yasaları, zararları hakkında bilgi. Birbirine d...
Sürtünme kuvveti iyi mi meydana gelir, özellikleri nedir? Sürtünme genel koşulları, türleri, yasaları, zararları hakkında bilgi.
Birbirine değen iki cismin ürettiği ve hareketi bozan ya da yavaşlatan eylemdir.
GENEL KOŞULLAR
Bir kuvvetler sistemi birbirine değen S ve S’ katı cisimlerini birbirine oranla kaydırmaya çalıştığında, bu kaymaya karşı koyan ve sürtünme kuvveti ismi verilen bir kuvvet ortaya çıkar. Bu koşullarda iki vaziyet söz mevzusudur: a) Sürtünme kaymanın oluşmasını engeller: Sürtünme, sıkışma ya da destekleme ile denge söz mevzusudur; b) sürtünme kayma hareketini yalnızca yavaşlatır; bu durumda, sürtünme sebebiyle soğurulan enerji, temas halindeki cisimde bir ısınmaya neden olur. Sürtünme bilhassa, temas eden yüzeylerdeki düzensizliklerden oluşur ve cilalı yüzeylere oranla pürtüklü yüzeylerde daha büyüktür. Bununla birlikte, temas eden parçaların yapısına da bağlıdır; sözgelimi, birbirine sürtünen iki çelik parçasında, bir bakıra sürtünen bir çelik parçasına oranla sürtünme daha büyüktür. Sürtünme, parçaların ısınmasıyla beraber artar. Cilalı parçalarda vaziyet, moleküller temas eden yüzeye çarpıyorlarmış şeklinde gelişir ve bu nedenle, kopmalar oluşabilir. Sürtünme, iki parça arasına yağ sürülerek (nemli sürtünme) azaltılır, yapıştırıcılardan (reçine, kolofan, vb.) yararlanılarak da çoğaltılır.
EKSENEL DÖNME SÜRTÜNMESİ
Bir cisim (sözgelimi, bir bilardo topu) başka bir S’ (halı) cismiyle ufak C yüzeyinde temas ettiğinde ve temas yüzeyine dik CN ekseni çevresinde kendi üstünde döndüğünde, sürtünme eksenel dönmeye karşı koyan bir kuvvet çifti olarak ortaya çıkar. Bilardoda sonucu etkileyen de sürtünmedir.
YUVARLANMA SÜRTÜNMESİ
Yuvarlanma sürtünmesi, bir tekerleğin bir düzlem üstünde dönmesine karşı koyan dirençtir. Söz mevzusu durumda, kayma değildir de tekerleğin esnek ezilmesi rol oynar (fena şişirilmiş bir lastikte bu ezilme şartları açıkça görülür) ve direnç esnek şekil bozulmasından oluşur. Buna rağmen, bir mil içinde dönen bir dingilin sürtünme sebebi kaymadır ve sürtünme kuvvetleri bütünü bir direnç çiftine niçin olur.
SÜRTÜNME YASALARI
Sürtünmenin temel yasaları Coulomb tarafınca açıklanmıştır. S ve S’ katılarını göz önüne alalım; S’ durağan olsun ve bir F kuvveti S’yi.S ‘ne nazaran yer değiştirmeye zorlasın. F kuvveti, iki kuvvete bölünebilir: Birisi C noktasında S ve S’ne teğet olan düzleme dikey N ve öbürü ve düzlemde yer edinen T. T’ nin sertliği fN’ye eşit ya da bundan ufak olursa, S hareketsiz kalır. Buradaki f, S ve S’ ile bunların yüzeyine bağlı olan ve sürtünme katsayısı ismini alan durağan bir sayıdır. Bundan ötürü sürtünmeyle bir denge söz mevzusudur ve S’ cisminin S üstündeki R tepkisi F’ye eşit ve buna direkt ters yöndedir. F ve R’nin, sürtünme konisi ismini alan bir koni içinde bulunmuş olduğu ve bu koninin tepe açısı 
Buradaki f’, çoğu zaman f’den ufak olan ve yüzeylerin haliyle cisimlerin yapısına bağlı olan bir sabittir. Coulomb’a nazaran, f’ değen ne cisimlerin birbirine uyguladığı N kuvvetine, ne de kayma hızına bağlıdır. Bu, yalnızca bir yaklaşımdır ve kuru sürtünme için geçerlidir (yağsız): Son zamanlarda trenlerin fren tabanları üstünde meydana getirilen deneyler, hız arttıkça f ‘nün azaldığını göstermiştir (sözgelimi; 16 km/s’lik bir hız için f = 0,24 ve 72 km/s’lik bir hız için f = 0,12).
MAKİNELERDEKİ ZARARLI SÜRTÜNME
Frenleme ve sürtünümle aktarım sorunları haricinde, sürtünme, güç yitimlerine, ısınmalara ve bazen da kazalara yol açmış olduğu için mekanik alanda zararlıdır. Sürtünme, temas halindeki cisimler arasına ince bir katı ya da sıvı yağ tabakası yerleştirerek yağlama kanalıyla azaltılır. En sık karşılaşılan şartları, doğrusu eksen yatağında dönen bir eksen milini göz önüne alalım. Az hızlarda, bilhassa de hareketin başlangıcında ve milin ağırlığı yüksek olduğunda, yağ mü tarafınca atılır (bir kuru sürtünme katsayısıyla vasıflandırılan yumuşak sürtünme). Hız arttığında ve mille dingil arasındaki basıncın çok güçlü olmaması koşuluyla, yağ, mil ile yastık içinde sürüklenir. Sürtünme katsayısı bu durumda küçüktür, hıza, yağın ağdalılığına ve basınca bağlı olan bir minimumdan geçer; değişik akışkanlıktaki yağların kullanım sebebi de budur. Yağlama yetersiz olduğunda, sürtünme güçlü bir ısınmaya neden olur ve bir parçadan diğer bölüme lehimlenen taneciklerden birinin kopmasına neden olur. Buna tıkanıklık denir ve bilhassa, aynı yapıdaki iki parçanın birbirine sürtünmesinden oluşur. Bundan dolayı, çelik miller, sürtünme önleyici bir metalle (olağan dışı bir sürtünme söz mevzusu olduğunda metal ergir) desteklenmiş yastıklar içinde döndürülürler.
YORUMLAR